學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共2頁(yè)湖北中醫(yī)藥大學(xué)《自動(dòng)控制基礎(chǔ)》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于存儲(chǔ)和管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。它具有高并發(fā)、快速讀寫(xiě)、數(shù)據(jù)一致性等特點(diǎn)。例如，在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠及時(shí)記錄電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。以下關(guān)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的說(shuō)法，不正確的是：（）A.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能夠保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性B.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的架構(gòu)和普通數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)沒(méi)有區(qū)別C.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份和恢復(fù)機(jī)制D.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的性能優(yōu)化是一個(gè)重要的研究方向2、在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)組建中，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所有節(jié)點(diǎn)都連接在一條總線(xiàn)上，易于擴(kuò)展，但故障診斷和隔離較困難B.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以中心節(jié)點(diǎn)為核心，連接其他節(jié)點(diǎn)，具有易于管理和故障隔離的優(yōu)點(diǎn)，但中心節(jié)點(diǎn)故障可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓C.環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)依次連接形成環(huán)形，數(shù)據(jù)沿一個(gè)方向傳輸，傳輸效率高，但某個(gè)節(jié)點(diǎn)故障會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)D.樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是星型拓?fù)涞臄U(kuò)展，層次清晰，適用于大型網(wǎng)絡(luò)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，且對(duì)根節(jié)點(diǎn)的依賴(lài)性強(qiáng)，根節(jié)點(diǎn)一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將無(wú)法正常工作3、在計(jì)算機(jī)控制的智能溫室系統(tǒng)中，需要對(duì)室內(nèi)的溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行綜合控制。當(dāng)外界氣候條件變化劇烈時(shí)，以下哪種控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)溫室環(huán)境的快速穩(wěn)定調(diào)節(jié)？（）A.預(yù)測(cè)控制結(jié)合反饋控制B.模糊控制結(jié)合PID控制C.自適應(yīng)控制結(jié)合智能優(yōu)化算法D.以上都是4、采樣過(guò)程是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)系統(tǒng)的性能有著重要影響。關(guān)于采樣過(guò)程，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.采樣定理指出，為了能夠從采樣信號(hào)中無(wú)失真地恢復(fù)出原來(lái)的連續(xù)信號(hào)，采樣頻率必須大于或等于信號(hào)最高頻率的兩倍B.采樣周期的選擇需要綜合考慮系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、抗干擾能力和計(jì)算量等因素C.采樣過(guò)程會(huì)引入量化誤差，降低系統(tǒng)的控制精度，但可以通過(guò)提高采樣頻率來(lái)完全消除量化誤差D.不同的采樣方式，如等速采樣、變速采樣和多速采樣，適用于不同的控制場(chǎng)景5、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理，在保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性方面，以下哪一種措施是最為重要的？（）A.選擇合適的傳感器和變送器，確保其精度和穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求；采用有效的信號(hào)調(diào)理電路，去除噪聲和干擾；采用合適的數(shù)據(jù)采集卡和采集算法，保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性B.增加數(shù)據(jù)采集的頻率，即使采集到大量冗余數(shù)據(jù)，也能通過(guò)后期處理得到準(zhǔn)確的結(jié)果C.忽略數(shù)據(jù)中的異常值和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，認(rèn)為它們對(duì)系統(tǒng)的影響不大D.數(shù)據(jù)采集與處理過(guò)程中，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化硬件和軟件設(shè)計(jì)，以降低成本和提高效率，準(zhǔn)確性和可靠性可以在一定程度上犧牲6、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析中，以下關(guān)于朱利穩(wěn)定判據(jù)的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.朱利穩(wěn)定判據(jù)是一種直接在z域中判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，不需要將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到w平面B.該判據(jù)通過(guò)檢查系統(tǒng)特征方程的系數(shù)來(lái)確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免了求解特征根的復(fù)雜過(guò)程C.朱利穩(wěn)定判據(jù)不僅可以判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定，還能給出系統(tǒng)穩(wěn)定的程度和參數(shù)的允許范圍D.朱利穩(wěn)定判據(jù)適用于所有類(lèi)型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，包括線(xiàn)性和非線(xiàn)性、時(shí)變和時(shí)不變系統(tǒng)7、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的安全性和可靠性要求極高。為了確?；颊叩陌踩椭委熜Ч韵履姆N措施是必不可少的？（）A.采用多重備份和冗余設(shè)計(jì)B.進(jìn)行嚴(yán)格的軟件和硬件測(cè)試C.遵循相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范D.以上都是8、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的硬件選型（HardwareSelection），以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.硬件選型要考慮系統(tǒng)的性能要求、成本預(yù)算、環(huán)境條件等因素B.包括處理器、傳感器、執(zhí)行器、通信模塊等設(shè)備的選擇C.選擇最新、最高性能的硬件設(shè)備一定能保證系統(tǒng)的最優(yōu)性能，無(wú)需考慮其他因素D.硬件的兼容性和可擴(kuò)展性也是選型時(shí)需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題9、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、關(guān)節(jié)控制、力控制等都依賴(lài)于計(jì)算機(jī)控制。例如，在汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上的焊接機(jī)器人需要精確控制焊接位置和力度。以下關(guān)于計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用，不準(zhǔn)確的是：（）A.可以采用離線(xiàn)編程的方式，提前規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡B.機(jī)器人的控制系統(tǒng)需要具備高速計(jì)算和實(shí)時(shí)響應(yīng)的能力C.傳感器反饋對(duì)于機(jī)器人的精確控制作用不大，可以忽略D.機(jī)器人的控制系統(tǒng)需要與其他設(shè)備進(jìn)行協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)10、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，以下哪種描述較為準(zhǔn)確？（）A.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到外界干擾后，能夠恢復(fù)到平衡狀態(tài)或在允許的誤差范圍內(nèi)運(yùn)行的能力。通過(guò)判斷系統(tǒng)的特征方程根在復(fù)平面的位置、繪制根軌跡、使用頻率響應(yīng)分析等方法，可以評(píng)估系統(tǒng)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要，不穩(wěn)定的系統(tǒng)可能導(dǎo)致輸出失控，影響系統(tǒng)性能和可靠性B.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性只取決于控制器的參數(shù)設(shè)置，與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和外部干擾無(wú)關(guān)C.只要系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行一段時(shí)間，就可以認(rèn)為它是穩(wěn)定的，不需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的穩(wěn)定性分析D.穩(wěn)定性分析是一項(xiàng)復(fù)雜且不必要的工作，對(duì)實(shí)際控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行沒(méi)有幫助11、在計(jì)算機(jī)控制的電梯運(yùn)行系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、快速和安全的運(yùn)行，需要綜合考慮乘客需求、樓層間距和載重等因素。當(dāng)電梯內(nèi)乘客數(shù)量較多且分布不均勻時(shí)，以下哪種調(diào)度算法更能提高電梯的運(yùn)行效率和乘客滿(mǎn)意度？（）A.最短路徑優(yōu)先算法，選擇距離最近的樓層?？緽.分區(qū)服務(wù)算法，將樓層劃分為不同區(qū)域進(jìn)行服務(wù)C.隨機(jī)?？克惴ǎ豢紤]乘客需求和樓層分布D.優(yōu)先服務(wù)高層乘客算法，忽略低層乘客需求12、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)，在考慮電磁干擾的抑制措施時(shí)，以下哪種方法是最為關(guān)鍵和有效的？（）A.采用屏蔽、濾波、接地等技術(shù)手段，從源頭上減少電磁干擾的產(chǎn)生和傳播；同時(shí)，合理布線(xiàn)、優(yōu)化系統(tǒng)布局，提高系統(tǒng)的抗干擾能力B.增加系統(tǒng)的功率和電壓，以抵抗電磁干擾的影響C.采用軟件濾波算法，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，消除干擾信號(hào)D.忽略電磁干擾的影響，認(rèn)為系統(tǒng)自身具有足夠的穩(wěn)定性和容錯(cuò)能力13、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的分布式控制系統(tǒng)架構(gòu)中，考慮到系統(tǒng)的擴(kuò)展性和可靠性，以下哪個(gè)特點(diǎn)是其顯著優(yōu)勢(shì)？（）A.不了解分布式控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，無(wú)法發(fā)揮優(yōu)勢(shì)B.功能分散、危險(xiǎn)分散、管理集中，各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)，同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓C.認(rèn)為分布式控制系統(tǒng)復(fù)雜，不采用D.只看到分布式控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，忽略其優(yōu)勢(shì)14、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的采樣過(guò)程中，例如要確定合適的采樣周期以保證系統(tǒng)性能，以下哪個(gè)因素對(duì)采樣周期的選擇影響最大？（）A.不考慮任何因素，隨機(jī)選擇采樣周期B.被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性，包括時(shí)間常數(shù)和自然頻率等，采樣周期應(yīng)遠(yuǎn)小于被控對(duì)象的最小時(shí)間常數(shù)，以準(zhǔn)確捕捉系統(tǒng)的變化C.系統(tǒng)的抗干擾性能，采樣周期越短，抗干擾能力越強(qiáng)D.只考慮計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，而不考慮系統(tǒng)特性15、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，如果需要在長(zhǎng)距離、高噪聲環(huán)境下保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，以下哪種通信協(xié)議和技術(shù)是較為理想的選擇？（）A.CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）總線(xiàn)，具有高可靠性和實(shí)時(shí)性B.Ethernet（以太網(wǎng)），廣泛應(yīng)用且成本低C.RS-232串行通信，簡(jiǎn)單易用D.Wi-Fi無(wú)線(xiàn)通信，方便靈活16、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。關(guān)于數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法，以下描述不正確的是（）A.模擬化設(shè)計(jì)方法是先將連續(xù)的被控對(duì)象模型離散化，然后按照離散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)B.數(shù)字化設(shè)計(jì)方法直接在離散域進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)，無(wú)需進(jìn)行模型的離散化處理C.無(wú)論是模擬化設(shè)計(jì)方法還是數(shù)字化設(shè)計(jì)方法，都需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性等性能指標(biāo)D.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法非常簡(jiǎn)單，不需要掌握復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)和控制理論17、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于人機(jī)界面的功能和設(shè)計(jì)原則，哪種描述是不正確的？（）A.人機(jī)界面是操作人員與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行交互的窗口，其功能包括數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)設(shè)置、報(bào)警提示、操作控制等B.人機(jī)界面的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循簡(jiǎn)潔、直觀、易用、可靠等原則，以提高操作人員的工作效率和舒適度，減少操作失誤C.可以采用圖形化界面、觸摸屏、語(yǔ)音交互等多種方式實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面，以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求和使用習(xí)慣D.人機(jī)界面的設(shè)計(jì)只需要考慮美觀和個(gè)性化，不需要考慮操作人員的技能水平和工作環(huán)境，因?yàn)橛脩?hù)可以通過(guò)培訓(xùn)來(lái)適應(yīng)界面18、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的集成與協(xié)同，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.不同的控制系統(tǒng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和接口實(shí)現(xiàn)集成，形成一個(gè)更強(qiáng)大的綜合控制系統(tǒng)B.集成與協(xié)同需要解決系統(tǒng)之間的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式、控制策略等方面的兼容性問(wèn)題C.協(xié)同控制可以使多個(gè)系統(tǒng)相互配合，共同完成復(fù)雜的控制任務(wù)，提高整體性能D.控制系統(tǒng)的集成與協(xié)同是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，不需要進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)19、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的PID控制器（PIDController），以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.PID控制器由比例（P）、積分（I）和微分（D）三個(gè)環(huán)節(jié)組成，通過(guò)調(diào)整這三個(gè)參數(shù)可以改善系統(tǒng)的控制性能B.比例環(huán)節(jié)主要影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度，比例系數(shù)越大，響應(yīng)速度越快，但可能導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)增大C.積分環(huán)節(jié)用于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但積分作用過(guò)強(qiáng)可能使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩D.微分環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能影響較小，可以忽略不計(jì)，只依靠比例和積分環(huán)節(jié)就能滿(mǎn)足大多數(shù)控制需求20、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，控制器的參數(shù)整定是優(yōu)化系統(tǒng)性能的重要步驟。以下關(guān)于控制器參數(shù)整定的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以通過(guò)試湊法、臨界比例度法等經(jīng)驗(yàn)方法來(lái)整定控制器的參數(shù)B.基于模型的參數(shù)整定方法需要建立準(zhǔn)確的系統(tǒng)模型，并通過(guò)優(yōu)化算法求解最優(yōu)參數(shù)C.參數(shù)整定的結(jié)果是唯一的，一旦整定完成，就不需要再進(jìn)行調(diào)整D.控制器的參數(shù)整定需要在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行，根據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)不斷優(yōu)化二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述最少拍控制器的設(shè)計(jì)原則。2、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)控制在食品加工中的應(yīng)用。3、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的A/D和D/A轉(zhuǎn)換的作用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)工業(yè)機(jī)器人的力控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸力的精確控制。2、（本題5分）為游樂(lè)場(chǎng)的游樂(lè)設(shè)施設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的運(yùn)行速度和安全保護(hù)系統(tǒng)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的氣體壓力分布控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氣體在容器內(nèi)的壓力均勻分布控制。4、（本題5分）針對(duì)一個(gè)食品加工生產(chǎn)線(xiàn)，設(shè)計(jì)其溫度、濕度和加工時(shí)間的控制系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的聲音強(qiáng)度控制系統(tǒng)，使聲音